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某实验小组为研究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
实验I:制备草酸
实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去),实验过程如下:

①将一定量的淀粉水解液加人三颈瓶中
②控制反应液温度在55?600C条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸 (65%HNO3与98%H2S04的质量比为2 :1.5)溶液
③反应3h左右,冷却,抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3 H2C2O4+2HNO3→6CO2↑+2NO↑+4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为________。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是________。
实验II:草酸晶体中结晶水测定
草酸晶体的化学式可表示为H2C2O4? xH2O,为测定x的值,进行下列实验:
①称取6.3g某草酸晶体配成100.0mL的水溶液。
②取25.00mL所配溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4,用浓度为0. 5mol/L的KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗KMnO4的体积为10.00mL。回答下列问题
(3)写出上述反应的离子方程式________________。
(4)计算x=________。
(5)滴定时,常发现反应速率开始很慢,后来逐渐加快,可能的原因是________。
实验III:草酸不稳定性
查阅资料:草酸晶体(H2C2O4 ?xH20),1000C开始失水,100.5℃左右分解产生H2O、CO和CO2。请用下图中提供的仪器及试剂,设计一个实验,证明草酸晶体分解得到的混合气中有H2O、CO和CO2 (加热装置和导管等在图中略去,部分装置可重复使用)。

回答下列问题:
(6)仪器装置按连接顺序为________。
(7)仪器B中无水硫酸铜的作用________。
(8)能证明混合气中含有CO的实验依据是________。

(16分)(1)碘水或KI-I2溶液 (1分)
(2)由于温度过高,硝酸浓度过大,导致C6H12O6和H2C2O4进一步被氧化 (2分)
(3)5H2C2O4+2MnO4+6H=10CO2+2Mn2+8H2O (3分) (4)x=2 (2分)
(5)Mn2起催化剂的作用 (6)C→B→F→E→D→A→F(3分) (7)检验产物中的水 (1分)
(8)A中黑色粉末变红,F中澄清石灰水变混浊 (2分)

解析试题分析:(1)碘遇淀粉显蓝色,所以检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为碘水或KI-I2溶液。
(2)如果混酸滴加速度过快,则由于温度过高,硝酸浓度过大,会导致C6H12O6和H2C2O4进一步被氧化,从而导致草酸产率降低。
(3)草酸具有还原性,高锰酸钾溶液具有氧化性,二者发生氧化还原反应,其离子方程式为5H2C2O4+2MnO4+6H=10CO2+2Mn2+8H2O。
(4)消耗高锰酸钾的物质的量是0.005mol,则根据方程式可知,25.00ml草酸溶液中草酸的物质的量是0.005mol×2.5=0.0125mol,则6.3g草酸晶体的物质的量是0.0125mol×=0.05mol,所以=0.05mol,解得M=126g/mol,所以x=(126-90)÷18=2。
(5)根据反应的方程式可知,反应中有Mn2生成,所以反应速率加快的原因可能是Mn2起催化剂的作用。
(6)检验H2O、CO和CO2的试剂分别是无水硫酸铜、灼热的氧化铜、澄清石灰水,因此首先检验水蒸气。CO的氧化产物是CO2,所以在检验CO之前先检验CO2,且要完全除去CO2,所以正确的连接顺序是C→B→F→E→D→A→F。
(7)根据以上分析可知,仪器B中无水硫酸铜的作用是检验产物中的水。
(8)根据以上分析可知,能证明混合气中含有CO的实验依据是A中黑色粉末变红,F中澄清石灰水变混浊。
考点:考查物质检验;淀粉水解;氧化还原反应方程式的书写;外界条件对反应速率的影响;物质化学式计算以及实验方案设计与评价等

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是

A.图l装置可用于定量测定H2O2的分解速率
B.图2装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
C.图3装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
D.图4装置可用于蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体      g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)        

名称
 
托盘天平(带砝码)
 
小烧杯
 
坩埚钳
 
玻璃棒
 
药匙
 
量筒
 
仪器
 

 

 

 

 

 

 
序号
 
a
 
b
 
c
 
d
 
e
 
f
 
 
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示

(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1):_______________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
 
超始温度t1/℃
 
终止温度t2/℃
 
平均温度差
(t2-t1)/℃
 
H2SO4
 
NaOH
 
平均值
 
1
 
26.2
 
26.0
 
26.1
 
30.1
 
 
 
2
 
27.0
 
27.4
 
27.2
 
33.3
 
3
 
25.9
 
25.9
 
25.9
 
29.8
 
4
 
26.4
 
26.2
 
26.3
 
30.4
 
 
②根据上述实验数据计算出的中和热为53.5 kJ/mol,这与中和热的理论值57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)______。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe的氧化物和SiO2,实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:

试回答下列问题:
(1)B物质的化学式是        在未加入H2O2的溶液中,存在的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。若检验该溶液中Fe3+,选择最合适的试剂是        (填代号)。

A.KMnO4溶液B.Fe粉C.Na2CO3溶液D.KSCN溶液
(2)向溶液A加入H2O2的作用是     剂(填氧化或还原),离子反应方程式为                   ,选用H2O2而不用Cl2的原因是                                      
(3)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过                             ,过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还需用到另一玻璃仪器是               
(4)制备CaCO3时,先通入  (填NH3或CO2),若实验过程中有氨气逸出,可选用下列装置中的      (填代号)装置吸收氨气。(烧杯中的液体都为水)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某铜矿石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,部分步骤如下:

请回答下列问题:
(1)溶液A除含有Cu2+外,还可能含有的金属离子有________(填离子符号);在溶液A中加入H2O2反应的离子方程式是______________。
(2)可用生成的CO2制取优质碳酸钙。制备时,先向氯化钙溶液中通入氨气,再通入CO2
①实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取下图所给部分装置制取并收集纯净的氨气。

如果按气流方向连接各仪器接口,你认为正确的顺序为a→______、______→______、______→ i。其中与i相连漏斗的作用是______________。
②实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气,下列最适合完成该实验的简易装置是
_________(填编号)

(3)测定铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量百分含量的方法是:a.将1.25g铜矿石制取的CuSO4·5H2O于锥形瓶中,加入适量水完全溶解;b.向溶液中加入100mL0.25mol/L的氢氧化钠溶液使Cu2+完全沉淀;c.过滤;d.滤液中的氢氧化钠溶液用0.5mol/L盐酸滴定至终点,耗用10mL盐酸。则铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量分数为_____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

碳酸钙和硫酸钙都是钙的重要化合物,它们在生产生活中都有着广泛的应用。甲、乙两组同学分别对碳酸钙的制备、硫酸钙的性质进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答。    
(1)甲组使用大理石(含少量的Fe2O3杂质)等物质制备碳酸钙的实验流程如下:

①溶解大理石时,用硝酸而不用硫酸的原因是                           
②上述流程中,“分离”得产品所包含的实验操作依次为:过滤、                  
③“滤液A”中除H+离子外,还含有的阳离子是            ;检验该阳离子的实验方法是:取少量滤液A与         在试管中混合、加热充分反应,将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口,观察现象即可。
(2)乙组对某硫酸钙晶体(xCaS04·yH20)加热分解的有关反应进行探究。他们取6.52g该晶体进行加热,加热过程中,固体质量随时间的变化情况如下图所示。又知t5~t6时间段内固体质量减轻的原因是产生了两种气体,反应的化学方程式为:
2CasO4 2CaO+2S02↑+O2↑。

①加热时,该晶体开始发生化学变化的时间是       (填“t1”、“t3”或“t5”)。
②t4~t5时间段固体的化学式为                           
③tl~t2时间段固体发生反应的化学方程式为                                    

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

二氯化硫(SCl2)熔点-78℃,沸点59℃,密度1.638g/mL,遇水易分解,二氯化硫与三氧化硫作用可生成重要化工试剂亚硫酰氯(SOCl2)。以下是氯气与硫合成二氯化硫的实验装置。
试回答下列问题:

(1)装置A中发生反应的化学方程式为                                  
(2)装置B、C应盛放的药品分别是                                     
(3)实验开始前先在D中放一定量的硫粉.加热使硫熔化,然后转动和摇动烧瓶使硫附着在烧瓶内壁形成一薄层表面,这样做的目的是                                
(4)实验时,D装置需加热至50—59℃.最好采用的措施是                          、如何防止E中液体挥发?                                
(5)F装置中干燥管内所盛物质是           ,作用是                      
(6)由二氯化硫与SO3作用生成亚硫酰氯的化学方程式为                      

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠,是一种重要的无机盐产品,可作氧化剂,在印染、颜料、电镀、医药等工业方面有广泛的用途。某化学兴趣小组设计实验测定市场上的红矾钠中Na2Cr2O7的质量分数,其步骤如下:
I.称取Wg红矾钠,溶于酸配成l00mL溶液;
Ⅱ.用cmol·L-1的标准KMnO4酸性溶液滴定20.00mL一定浓度的FeSO4溶液,消耗KMnO4溶液20.00rnL;
Ⅲ。取20.00mL Na2Cr2O7溶液,用上述FeSO4溶液滴定,达到滴定终点时,消耗24.00mLFeSO4溶液;
查阅资料知:Cr2O72-在酸性条件下具有强氧化性,易被还原为Cr3+
回答下列问题:
(1)Na2Cr2O7与FeSO4的反应离子方程式为           .
(2)步骤Ⅱ中的滴定过程,滴定终点的现象为       ;选用      (填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(3)已知:MnO4-+5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O,此红矾钠中Na2Cr2O7的质量分数的表达式为         
(4)判断下列操作对Na2Cr2O7的质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”):
①步骤Ⅲ中的滴定过程,滴定终点读数时俯视读数      
②配制c mol·L-1的KMnO4标准溶液时,转移时有少量溶液洒出       
(5)[实验探究]有同学提出FeSO4有很强的还原性,在空气中易被氧化而变质,因此对测定结果会造成影响,请你分析后指出,如果FeSO4变质,对测定结果的影响是      (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
请设计一个简单实验检验FeSO4溶液是否变质              

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下列实验中,所选装置不合理的是           
    

A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④
B.用CCl4提取碘水中的碘,选③
C.用FeCl2溶液吸收Cl2,选⑤
D.粗盐提纯,选①和②

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